Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СОСТАВ ДЛЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ
СОСТАВ ДЛЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

СОСТАВ ДЛЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение может быть использовано для защиты от пожара строительных конструкций, кабельной продукции и подвижных объектов. Состав содержит хлорсульфированный полиэтилен, толуол, терморасширяющийся графит, окись цинка, окись магния, стеариновую кислоту, дифенилгуанидин, фосфаты аммония и алюминиевую пасту. Покрытие обладает хорошей адгезией к металлу, дереву, стеклопластику, резине и высокими механическими характеристиками - сопротивление разрыву 150-180 кгс/см2. 1 табл., 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2186813
Класс(ы) патента: C09D123/34
Номер заявки: 2000101172/04
Дата подачи заявки: 20.01.2000
Дата публикации: 10.08.2002
Заявитель(и): ЗАО НПП "Спецэнерготехника"
Патентообладатель(и): ЗАО НПП "Спецэнерготехника"
Описание изобретения: Изобретение относится к составам для получения огнезащитных вспенивающихся теплозащитных покрытий и может быть использовано для защиты от пожара строительных конструкций (из металла, дерева и полимерных материалов), кабельной продукции (с резиновой и полиэтиленовой оплеткой) и подвижных объектов, особенно при пожарах, в которых большая часть суммарной плотности теплового потока приходится на лучистую составляющую.
Сущность работы таких покрытий заключается в многократном увеличении толщины покрытия при нагреве, что значительно снижает температуру защищаемой поверхности за счет удаления от нее фронта теплового воздействия и снижения плотности и теплопроводности самого покрытия.
Покрытие должно обеспечивать надежную защиту людей и оборудования в машинах от пожаров и стойкость строительных конструкций в течение 45 минут, которые согласно СНиП 2.01.02-85 "Противопожарные нормы" необходимы для ведения спасательных работ или эвакуации.
Этим требованиям должны удовлетворять покрытия относительно небольшой толщины (до 3 мм), которые могут наноситься краскораспылителем или кистью на ранее окрашенной конструкции, в том числе сложной формы (двутавр, швелер, различные приборы и агрегаты), в полевых условиях. Т.е. температура сушки должна составлять 18-25oС. Наиболее близким к заявляемому составу является состав для получения теплозащитного покрытия, содержащий, мас.ч.:
Хлорсульфированный полиэтилен - 12,0-14,0
Толуол - 86,0-88,0
Терморасширяющийся графит - 5,0-30,0
Дициандиамид - 5,0-30,0
Окись цинка - 1,0-2,0
Окись магния - 1,0-2,0
Стеариновая кислота - 1,0-2,0
Дифенилгуанидин - 1,0-2,0
(см. SU 1799886 А1, 07.03.1993).
Это покрытие является огнестойким, отверждается при комнатной температуре. Основными его недостатками являются:
1) низкие огнезащитные свойства при пожарах, в которых большая часть суммарной плотности теплового потока приходится на лучистую составляющую;
2) недостаточная прочность вспененного слоя, вследствие чего на деталях сложной формы (двутавр, швелер) по заключению ВНИИ ПО невозможно получить время защитного действия более 36 мин;
3) прекращено производство дициандиамида на территории СНГ в связи с демонтажом мощностей по его производству в Чернореченском ПО "Корунд" (г. Дзержинск, Горьковской обл.).
Целью настоящей работы было получение состава для теплозащитного покрытия свободного от вышеперечисленных недостатков.
Испытание теплозащитных свойств покрытия в условиях нагрева за счет лучистой составляющей осуществлялось по следующей методике на установке СИН-1 (стенд импульсного нагрева). Приготовленный состав наносили на стальные 2 мм образцы кистью. За один проход наносилось ~0,5 мм покрытия. В стандартных опытах наносили слой покрытия толщиной 2 мм. Края образцов защищали при помощи базальтовой рамки. Нагрев образцов осуществляли при помощи трех каскадов трубчатых газоразрядных водоохлаждаемых источников излучения с ксеноновым наполнением типа ДТП 10/200. Расстояние до испытуемого образца подбиралось таким образом, чтобы суммарная плотность теплового потока на его поверхности достигала 200 кВт/м2. Температура обратной поверхности образца измерялась с помощью термопары.
Испытания образующегося вспененного слоя проводили по уже описанной (см. SU 1799886 А1, 07.08.1993) методике: стальной образец с нанесенным с одной стороны покрытием толщиной 2 мм стандартно термообрабатывали при температуре 500oC в течение 30 мин. После этого образец взвешивали и помещали перпендикулярно воздушному потоку со скоростью 200 м/сек. Затем образец взвешивали вторично и по потере массы судили об относительной прочности. За результат испытания принимали среднее арифметическое значение 5-ти определений, расхождение между которыми не превышало 5%.
Были использованы различные упрочняющие кокс и повышающие термоотражающие свойства вещества. Наилучшие результаты показали смеси триаммонийфосфата ГОСТ 18918-85 с алюминиевой пудрой ГОСТ 5494-71 или алюминиевой пастой ТУ 48-0005-13/0-83, а также диамоний фасфата ГОСТ 18918-85 с алюминиевой пудрой или пастой.
Результаты испытаний приведены в таблице в сопоставлении с композицией прототипом, а также композицией прототипа с добавленными алюминиевой пудрой или пастой. Из таблицы видно, что повышение теплозащитных свойств при испытании на установке СИН-1 смесей фосфатов аммония с алюминиевой пудрой или пастой эффект гораздо больше, чем при введении алюминиевой пасты или пудры в состав-прототип (сравните пример 2-3 и 4-7). Таким образом замена дициандиамида на смесь фосфатов аммония с алюминиевой пудрой или пастой позволило повысить теплозащитные свойства покрытия. К тому же этот состав обладает более прочным коксом. Причем прочность кокса определялась не только заменой дициандиамида на фосфаты аммония, но и введением алюминиевой пудры или пасты (примеры 10-11 и 4-7).
По результатам испытаний были выбраны оптимальные граничные условия соотношения компонентов (примеры 12-27). К тому же значительное повышение содержания наполнителя вело к повышению вязкости состава и невозможности использовать краскораспылитель для его нанесения, поэтому от этого пришлось отказаться.
Оптимальный состав композиций следующий, мас.ч.
Хлорсульфированный полиэтилен - 10-16
Толуол - 84-90
Терморасширяющийся графит - 5-20
Фосфаты аммония - 5-20
Окись цинка - 1-2
Окись магния - 1-2
Стеариновая кислота - 1-2
Дифенилгуанидин - 0,3-0,5
Алюминиевая паста (пудра) - 1-2
Закономерности, полученные на модельных, плоских образцах были подтверждены при испытании образцов сложной формы (двутавр, швелер, уголок). Испытания проводились на установке СИН-1. Причем определялось время, необходимое для достижения металлом температуры 400oC, при которой металлические конструкции теряют половину своей прочности. Схема направления теплового воздействия на образцы приведены на чертеже. Из таблицы видно, что предлагаемая композиция (примеры 4-7) резко отличается по теплозащитным свойствам от прототипа (пример 1) и от прототипа с введенной в его состав алюминиевой пастой (пудрой) (примеры 2-3) и от прототипа с дицианомидом замененным триамонийфосфатом или диаммонийфосфатом (пример 10-11).
Отличительными признаками предлагаемого состава является совместное действие следующих компонентов: хлорсульфированный полиэтилен (10-16 мас.ч.), толуол (84-90 мас.ч.), терморасширяющийся графит (5-30 мас.ч.), фосфаты аммония (5-30 мас. ч.), окись цинка (1-2 мас.ч.), окись магния (1-2 мас.ч.), стеариновая кислота (1-2 мас.ч.), дифенилгуанидин (0,3-0,5 мас.ч.), алюминиевая паста (пудра) (1-2 мас.ч.), которые обеспечивают наилучшие теплозащитные свойства, особенно в случае, когда большая часть суммарной плотности теплового потока приходится на лучистую составляющую. Заявленные отличительные признаки в совокупности для достижения поставленной цели в известных решениях авторами не обнаружены. Следовательно, предлагаемое решение соответствует критериям "новизны" и "существенные отличия".
Указанные отличительные признаки обеспечивают достижение поставленной цели, а именно - обеспечить стойкость строительных конструкций (уголков, швелеров, балок) в течение 45 минут, особенно в случае преимущественного воздействия лучистой составляющей.
Предлагаемый состав готовят перед употреблением из двух компонентов. Один - раствор хлорсульфированного полиэтилена, второй - смесь всех остальных компонентов. Срок хранения компонентов в таком двухкомпонентном виде, не ухудшающий их огнезащитных и физико-механических свойств, составляет 1 год. Жизнеспособность изготовленного состава 8 часов.
Покрытие из предлагаемого состава обладает хорошей адгезией к металлу, дереву, стеклопластику, резине и высокими механическими характеристиками (сопротивление разрыву 150-180 кгс/см).
Формула изобретения: Состав для теплозащитных покрытий, включающий хлорсульфированный полиэтилен, толуол, терморасширяющийся графит, окись цинка, окись магния, стеариновую кислоту, дифенилгуанидин отличающийся тем, что состав содержит фосфаты аммония и алюминиевую пасту или пудру при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Хлорсульфированный полиэтилен - 10-16
Толуол - 84-90
Терморасширяющийся графит - 5-30
Фосфаты аммония - 5-30
Окись цинка - 1-2
Окись магния - 1-2
Стеариновая кислота - 1-2
Дифенилгуанидин - 0,3-0,5
Алюминиевая пудра или паста - 1-2